4 - Principio di funzionamento: Fotoforesi

Per fotoforesi si intende il fenomeno per cui particelle sospese in gas iniziano a muoversi quando vengono illuminate da un fascio di luce sufficientemente intenso. L'esistenza di questo fenomeno è dovuta ad una distribuzione non uniforme della temperatura di una particella illuminata in un fluido.

Schema del radiometro di Crookes

Il radiometro di Crookes è costituito da un bulbo di vetro in cui vi è un vuoto parziale. All'interno del bulbo c'è un rotore con diverse (di solito quattro) piastrine di metallo leggero poste in verticale, lucidate a specchio su un lato e nere sull'altro. Se esposto alla luce solare o artificiale, le piastrine cominciano a ruotare, come se venisse esercitata una pressione maggiore sulla faccia nera che su quella lucida.

Questa è chiamata pressione di radiazione, e dipende dall'intensità della luce e dalle dimensioni delle particelle. Nel bulbo vi è una minima quantità di gas residuo e sono proprio queste poche particelle di gas che rimbalzano sulla faccia nera, la quale essendo più calda le fa rinculare con maggior forza: infatti se viene aumentato il vuoto le palette si fermano, nonostante siano fortemente illuminate.

Radiometro di Crookes in movimento

In realtà l'esperimento di Crookes non prova la pressione di radiazione della luce. La "radiazione" a cui fa riferimento il nome è la radiazione elettromagnetica. Il radiometro, coerentemente con il suffisso -metro presente nel nome, fornisce una misura dell'intensità della radiazione elettromagnetica. La misura dell'intensità avviene in modo indiretto, nel senso che un maggior irraggiamento delle palette riscalda sempre più il lato nero che quindi respinge con più energia le molecole del gas, causando una rotazione più veloce.

Fonti:

- https://it.wikipedia.org/wiki/Radiometro_di_Crookes
- https://it.wikipedia.org/wiki/Fotoforesi